Forschung: Verbleib und Sanierung

UBC - Lehrstuhl für Umweltbiologie und Chemodynamik

ESA - Lehr- und Forschungsgebiet Ökosystemanalyse

 

Anthropogene Chemikalien verteilen sich großflächig (z.B. Pflanzenschutzmittel und andere Industriechemikalien) oder regional begrenzt (z.B. Tierarzneimittel, Schwermetalle) in der Umwelt.
Unsere Arbeitsgruppe untersucht die Umwandlung solcher Stoffe in der Umwelt und in Organismen, ihre Festlegung und ihre Freisetzung in Wasser, Boden und Atmosphäre. In Organismen interessieren uns die chemischen, biochemischen und genetischen Mechanismen der Aufnahme, Umwandlung und Bindung dieser Chemikalien.
Besonders interessieren wir uns für Stoffrückstände, die nicht mit Lösemitteln aus Böden und Pflanzen extrahiert werden können. Dabei ist neben ihrer chemischen Struktur speziell die Frage von Bedeutung, unter welchen Bedingungen und in welcher Form solche "gebundenen Rückstände" bioverfügbar sind, also von Pflanzen, Tieren oder Menschen aufgenommen werden können.
Wir entwickeln Techniken, die Konzentration problematischer Substanzen in Böden und Gewässern mit Hilfe von Pflanzen und Mikroorganismen zu verringern. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Auswahl der Pflanzen, die einerseits möglichst unempfindlich gegen den vorliegenden Schadstoff sein sollen, ihn andererseits jedoch in großen Mengen aufzunehmen vermögen. Hierbei wird auch die genetische Modifikation von Pflanzen in Betracht gezogen.

 

Arbeitsgruppenleitung

 

Themen

  • Metabolismus und Verbleib von Xenobiotika in Pflanzen, Böden, Klärschlamm und Wasser
  • Metabolismus in transgenen Pflanzen
  • Analytische Methoden wie TLC, HPLC, GC, GC-MS, UV/VIS, NMR und Radioanalytik
  • Analytik gebundener Rückstände
  • Molekulare Ursachen für Insektizidresistenz (Cytochrom P450-Monooxygenasen)
  • Synthese isotopenmarkierter Modellverbindungen
  • Phytoremediation
  • Molekularbiologische Methoden wie Klonierung, PCR, Western-Blotting
  • Funktion von Cytochrom P450-Monooxygenasen im Metabolismus von Xenobiotika
    (Pflanze, Tier, Mensch)

 

Projekte

COMBITOX - Environmental Risks of Plant Protection Products between prognosis and reality: How reliable are assessments of single products in the light of the common practice of applying tank mixtures and treatment series?
  2015 - 2018
   
ACCESS! - Welche Mobilität werden wir uns zukünftig leisten?
  2016 - 2020
   
RABIT - Environmental risk assessment of poorly soluble substances: Improved tools for assessing biodegradation, (de)sorption, and modelling
  2016 - 2018
   
Biogene Bildung nicht-extrahierbarer Rückstände von Pestiziden im Boden
  2012 - 2015
   
Siemens-Forschungsbereich "Rare Earths - Green Mining and Seperation"
  2012 - 2015
   
Entwicklung eines Testsystems zur Untersuchung der Belastung im Boden bei Nutzung von Collembolen als Bioindikatoren
  2012 - 2015
   
Nanorisk - Umweltrisiken durch Nanomaterialien unter Beachtung relevanter Expositionsszenarien
  2010 - 2013
   
CarboLifeCycle
  2010 - 2013
   
Einfluss mikrobieller und enzymatischer Aktivität auf die Festlegung von Xenobiotika an Organo-Ton Komplexen
  2010 - 2012
   
Tierarzneimittel in Böden: Grundlagenforschung und Risikoanalyse
  2008 - 2011
   
CarboSafe - Characterising the environmental behaviour and ecotoxicological potential of carbon nanotubes
  2008 - 2012
   
Einfluss von mikrobiellen Produkten auf die Strukturchemie und die Chemodynamik von kovalent immobilisierten Rückständen von Xenobiotika assoziiert an bodenbürtigen Organo/Ton Komplexen
  2007 - 2010
   
Metabolismus von 14C-Methoxychlor in humanen P450- transgenen und nicht-transgenen Pflanzenzellkulturen zur Produktion endokrin-wirksamer Metaboliten sowie deren Untersuchung auf estrogene Wirkung
  2006 - 2009
   
Fate of 17alpha-ethinylestradiol in the aqueous environment and the associated effects on organisms
  2005-2008
   
Das Schicksal von Tierantibiotika in güllegedüngten Böden
  2005 - 2008
   
Oxidative Metabolic Profiling von Xenobiotika mit CYP1A1-, CYP1A2- und CYP3A4-transgenen Pflanzenzellkulturen
  2003 - 2008
   
Einfluss der Klärschlamm Prozessierung auf das Schicksal von Nonylphenol in klärschlammbehandelten Böden
  2004 - 2007
   
Transgene Pflanzen-Zellsuspensionskulturen als Modellsystem zur Erforschung der molekularen Mechanismen der Insektizid-Resistenz
  2004 - 2007
   
Das Verhalten endokrin wirksamer Chemikalien in Membranbioreaktoren
  2004 - 2007
   
Nonylphenol Metabolismus von Sphingomonas TTNP3
  2004 - 2007
   
Konstruktion einer cDNA-Bibliothek von Zellsuspensionskulturen von Kornrade (Agrostemma githago L.) zum Screening auf unbekannte P450-Sequenzen
  2005 - 2006
   
Studien zum metabolischen Schicksal von 13C-Nonylphenol in Wasser und Sediment und entsprechenden mikrobiellen Systemen
  2004 - 2007
   
Verhalten und Eliminierung ausgewählter Nonylphenolisomere in membrangestützten Modellkläranlagen unter Verwendung von 14C markierten Verbindungen
  2003 - 2006
   
Mechanismen der Festlegung von phenolischem Kohlenstoff im Boden
  2000 - 2006
   
Schicksal von Nonylphenol und Bisphenol A im System Boden/Klärschlamm bei der landwirtschaftlichen Klärschlammverwertung
  2002 - 2005
   
Einfluss eines rekombinanten humanen P450-Systems auf endogene Inhaltsstoffe in transformierten Pflanzen von Nicotiana tabacum L.
  2003 - 2004
   
Die Abbaubarkeit hormonell aktiver Substanzen in Abhängigkeit vom Gehalt löslichen organischen Materials (DOM) im Abwasser
  2001 - 2004
   
Bilanzierung des Verhaltens hormonell wirksamer synthetischer Stoffe mit Hilfe von 14C radioaktiv markierten Verbindungen in Modellversuchen verschiedener Klärwerksstufe
  1999 - 2004
   
Remobilisierung gebundener Simazin-Rückstände im Boden
  1998 - 2004
   
Bindung von Terbuthylazin-Metaboliten an gelöste organische Substanz (DOM) in Lysimetersickerwässern
  2000 - 2003
   
Herstellung transgener Zellkulturen von Tabak, die die humanen Cytochrom-P450-Monooxygenasen CYP1A1 oder CYP1A2 exprimieren
  1999 - 2003
   
Einfluss von Tonmineralien auf die Bindung zweier Herbizid- Metaboliten an DOM
  2001 - 2002
   
Charakterisierung der gebundenen Rückstände des Fungizids Cyprodinil
  2001 - 2002
   
Wechselwirkungen der endokrin wirksamen Substanzen 4-Nonylphenol und Bisphenol A mit gelöster organischer Substanz (dissolved organic matter, DOM) in Kläranlagen
  1999 - 2002
   
Metabolismus des Fungizids Cyprodinil in Weizen sowie Aufklärung der Struktur- und Bindungsformen nicht-extrahierbarer Rückstände mittels spektroskopischer und chromatographischer Methoden
  1999 - 2002
   
Struktur- und Bindungsuntersuchungen nichtextrahierbarer 15N- und 14C-Simazinrückstände im Boden
  1997 - 2002
   
Aufnahme, Metabolismus und Bildung nicht-extrahierbarer Rückstande aus 4-Nitrophenol in Pflanzengeweben
  1995 - 2001
   
Glufosinat: Metabolismus in transgenen und nicht-transgenen Pflanzengeweben sowie Schicksal im Boden
  1997 - 2000
   
Metabolismus von [14C]-markierten n-Alkanen in Pseudomonas-Arten unter Berücksichtigung des Einflusses von Rhamnolipiden
  1994 - 1997